[发明专利]一种带蓄电池的小型风力发电并网系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，特别是一种带蓄电池的小型风力发电并网系统。

背景技术

近年来我国的户用小型风力发电机组(50W～1000W)的生产与推广有了很大发展。截止1997年在全国推广应用的户用小型风力发电机组保有量已经突破13.6万台，总装机容量16.5MW，解决了约13多万户照明、看电视、听广播的用电问题。目前，国内的小型风力发电机按照风力机的形式划分，可以分为水平轴和垂直轴。无论是哪种形式，主要均是通过逆变控制直接向电网传输电能，中间环节没有能量存储设备。这类系统只能根据外部条件进行风能与电能的转换，并没有对风力机所发电能进行合理的规划和协调，从而提高电能的利用率。所以，目前国内的小型风力发电系统基本上没有能量储备环节，即无蓄电池设备。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种带有能量储备环节能够带来良好经济效益的小型风力发电并网系统。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种带蓄电池的小型风力发电并网系统，包括：

风力机以及在风力机带动下工作的风力发电机；

整流电路，其输入端与风力发电机的输出端连接；

逆变电路，其输入端通过直流母线与整流电路的输出端连接，输出端与电网和/或负载相连；

还包括：

蓄电池组、充电电路、放电电路、充电控制器以及放电控制器，所述蓄电池组分别通过充电电路和放电电路与直流母线连接，所述充电控制器与充电电路连接，所述放电控制器与放电电路连接。

优选的是，所述充电控制器为模糊滑模充电控制器，所述模糊滑模充电器的输入端接收充电电压检测值与充电电压参考值之间的比较信号以及蓄电池组的充电电流检测值与充电电流参考值之间的比较信号，输出端与充电电路连接。

优选的是，所述放电控制器为模糊滑模放电控制器，所述模糊滑模放电控制器的输入端接收直流母线的母线电压检测值与母线电压参考值之间的比较信号，输出端与放电电路连接。

本发明的有益效果是：该系统在原有的小型风力发电并网系统中加入能量储备环节-蓄电池组，并且加入充电控制器、放电控制器等对蓄电池组进行合理控制和设置，使小型风力发电并网系统所发电能能够在电能紧缺的时候供给电网或根据负载情况对电能进行存储，从而提高小型风力发电系统的电能利用率，拓宽其应用面，为用户带来更大的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的电路原理框图。

具体实施方式

参照图1，本发明的一种带蓄电池的小型风力发电并网系统，包括：

风力机以及在风力机带动下工作的风力发电机，风力机可以采用水平轴或垂直轴风力机，用于捕获风能，并将其转化成机械能，风力发电机可以采用永磁同步发电机，用于将机械能转化为频率随风速改变的交流电能；

整流电路，其输入端与风力发电机的输出端连接，整流电路可以采用三相不可控整流电路，为了能够提供更加稳定的高效直流电，三相不可控整流电路后端还可以接有DC/DC变换电路，如BOOST电路等，三相不可控整流电路将频率不稳定的交流电转化为直流电，并输送到BOOST电路的低压端，BOOST电路将低压且不稳定的直流电能转化为稳定的高压电能，并输送到直流母线上；

逆变电路，其输入端通过直流母线与整流电路的输出端连接，输出端与电网和/或负载相连，逆变电路将直流母线上的直流电压重新转换为适合负载和电网使用的稳定交流电；

蓄电池组、充电电路、放电电路、充电控制器以及放电控制器，所述蓄电池组分别通过充电电路和放电电路与直流母线连接，所述充电控制器与充电电路连接，所述放电控制器与放电电路连接。

直流母线上的直流能量在向蓄电池组、电网和/或负载供应时，一般按以下的优先顺序执行：当风力发电机发电量大于负载所需电量，直流母线稳定在所需电压条件时，直流母线通过充电电路对蓄电池组进行充电；当风力发电机发电量小于负载所需电量，蓄电池组有电量储备时，蓄电池组通过放电电路向直流母线提供能量，蓄电池组储存的电能传输给负载和电网。